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BIT Numerical Mathematics

Erschienen in:

22.10.2017

Robust three-field finite element methods for Biot’s consolidation model in poroelasticity

verfasst von: Jeonghun J. Lee

Erschienen in: BIT Numerical Mathematics | Ausgabe 2/2018

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Abstract

We propose a new finite element method for a three-field formulation of Biot’s consolidation model in poroelasticity and prove the a priori error estimates. Uniform-in-time error estimates of all the unknowns are obtained for both semidiscrete solutions and fully discrete solutions with the backward Euler time discretization. In contrast to previous results, the implicit constants in our error estimates are uniformly bounded as the Lamé coefficient indicating incompressiblity of poroelastic medium is arbitrarily large, and as the constrained specific storage coefficient is arbitrarily small. Therefore the method does not suffer from the volumetric locking of linear elasticity and provides robust error estimates without additional assumptions on the constrained specific storage coefficient.

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Titel: Robust three-field finite element methods for Biot’s consolidation model in poroelasticity
verfasst von: Jeonghun J. Lee
Publikationsdatum: 22.10.2017
Verlag: Springer Netherlands
Erschienen in: BIT Numerical Mathematics / Ausgabe 2/2018
Print ISSN: 0006-3835
Elektronische ISSN: 1572-9125
DOI: https://doi.org/10.1007/s10543-017-0688-3

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